星际探索的“眼睛”

地球卫星轨道目录（Ⅰ）

作者：陈果/中国科学院地质与地球物理研究所

就像剧院里不同的座位为观众提供不同的视角，不同地球轨道也给卫星带来观察地球的不同视角。有些卫星看上去停留在一个地方，为观察某个点提供不变的视角；而另一些则在一天中环绕地球，在不同的地方穿梭。

今天小编就给大家介绍一下，地球上空的卫星都有哪些运行轨道。

向下滑，统统告诉你

为我们提供独特视角的国际空间站

图片来源：NASA

人造地球卫星分类

就人造地球卫星来说，其轨道按高度分为三种类型：高地球轨道（HEO，地球同步轨道GEO也是一种高地球轨道）、中地球轨道（MEO）近地球轨道（LEO）。

近地球轨道从大气层顶部开始，而高地球轨道大约从地月距离的十分之一开始。

图片来源：NASA

卫星轨道高度与运动速度有关系吗？

地球轨道卫星的运动主要由地球的引力控制，卫星轨道越高，它移动的越慢。随着卫星离地球越来越近，引力的拉力越来越大，而卫星移动的速度也越快。例如NASA的Aqua卫星（轨道高度约705 Km）需要大约99分钟完成绕地一周运行；而距离地球表面36000公里的气象卫星需要23小时56分4秒完成一次绕地运行；在距离地球中心384,403公里的地方，月球在28天内完成了一个轨道。

大家可以想一想，如果一个卫星操作员想要增加卫星的轨道速度，他/她应该怎么办呢？

怎样解决这个问题呢？

如果简单地启动推进器加速卫星，会增加其轨道高度，从而减慢卫星的轨道速度。所以实际上想要增加卫星的轨道速度，需要先让卫星减速，使得卫星进入较低轨道，才能增加卫星的前进速度。

 

影响卫星轨道形状的另外两个因素就是偏心率和倾角了。

 

偏心率表示轨道与完美的圆之间的偏差。圆轨道的偏心率是0，高度偏心的轨道接近（但总是小于）1。

倾角是轨道与地球赤道的角度。一颗直接在赤道上空运行的卫星的倾斜度为零。如果一颗卫星从地理北极转到地理南极，其倾角为90度。

不同偏心率的轨道

图片来源：NASA